小白优雅的使用NAT机器 - 从入门到实战的完整指南

一品龙 · 发表于前天 11:09

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在选购服务器的时候，大家往往会发现NAT服务器会比拥有独立IP的服务器便宜很多，尤其是在家宽ip服务器上表现更加明显，甚至价格不到独立ip服务器的1/10.但是对于小白来说，弄明白独立ip服务器已经够头疼了，对于NAT更是无从下手，对于NAT的玩法完全不明白，本文就是来解答NAT服务器的相关性质和具体实践玩法，让小白看完一文彻底玩明白NAT服务器。

本文不含任何aff和夹带私货的推荐 ，所有推荐都是我的使用后的主观感受，是否适用还请自行判断。如果出现错误还请佬友在评论区补充，一经采纳发放福利，佬友的技术纠正是本文不断更新的最大动力。本文只发布于IDC Flare，除了站内，不允许进行任何形式的转载。

下面文章分为多个章节，每个章节回答的问题为：

什么是NAT服务器，和平时我们说的普通服务器有何区别(独立ip)？
NAT服务器的大致使用流程？
常见NAT服务器的操作实践例子
有哪些参考资料和想法？

本文为科普文，面向小白，所有涉及的陌生概念会详细，无需任何其他文章辅助即可食用。

不特殊说明，默认为ipv4

1.NAT服务器的概念

讲解NAT前，先来介绍一下什么是普通服务器(独立ip)？

云服务器都对应一台物理机。物理机本身无法被互联网访问，因为网络中无法确定它的位置。但当我们给这台物理机****分配一个公网IPv4地址****时，全世界的人都能通过这个IP访问它。互联网上的数据包都能通过这个ipv4找到这台物理服务器。

比如：

你买了一台日本机房的服务器，服务商给你分配公网IP：11.4.51.4 ，这个IP直接绑定在服务器上，任何人在互联网上访问 11.4.51.4，数据包就能直达你的服务器。

但是你会发现我们光靠一个ipv4无法完成很多我们日常需要的任务，比如说你想在服务器同时运行两个服务，那其他人访问这个ipv4的时候，怎么知道访问的是哪个服务？这就涉及到另一个概念：端口。可以给不同的服务分配不同的端口用于标识不同的服务。比如服务A用了443端口，服务B用了8080端口，这样其他人想使用A服务就可以访问 11.4.51.4:443，想使用B就访问11.4.51.4:8080.

TCP/IP协议规定，每个IPv4有 *65536个端口*（0-65535）：

端口范围

名称

用途

举例

0-1023系统保留端口常见服务专用80(HTTP), 443(HTTPS), 22(SSH)
1024-49151注册端口应用程序使用3306(MySQL), 8080(备用HTTP)
49152-65535动态端口临时随机分配浏览器访问网站时随机使用

至此，你已经可以通过公网ip:端口来访问任何一个具有公网ip的服务器上运行的服务了。

现在，你已经理解了独立IP服务器的工作原理：

服务器拥有独立的公网IP：11.4.51.4
65536个端口完全由你支配
全世界任何人都能通过 IP:端口访问你的服务

但是！有没有办法让多台服务器共用一个公网IP呢？

这就要引入另一个概念：内网IP

内网IP（也叫私有IP、局域网IP），它只在局部网络内有效，就像是"内部员工编号"，外面的人看不到也访问不到。

前面提到的11.4.51.4则是公网IP。

公网IP = L站的办公地址"日本东京下北泽114街514号"

任何人都能通过这个地址找到公司
全球唯一，不会重复

内网IP = 员工工位号"114楼-5区-14号工位"

只有公司内部人知道
其他公司也可能有"114楼-5区-14号工位"，不冲突
外面的人无法直接找到这个工位

国际互联网组织（IANA）规定了三个私有IP地址段，专门用于内网，这些IP在公网上是不会出现的：

IP段

范围

CIDR表示

可用IP数量

常见用途

A类私有地址10.0.0.0 - 10.255.255.25510.0.0.0/8约1677万个大型企业内网
云服务商内网
NAT VPS常用
B类私有地址172.16.0.0 - 172.31.255.255172.16.0.0/12约104万个中型企业网络
Docker默认网络
C类私有地址192.168.0.0 - 192.168.255.255192.168.0.0/16约6.5万个家庭路由器

关于公网ip&内网ip，再举个例子

【你家路由器】
├─ 公网IP: 11.4.51.4 (电信给你的，全球唯一)
└─ 内网IP段: 192.168.1.0/24
├─ 路由器自己: 192.168.1.1 (网关)
├─ 你的电脑: 192.168.1.100
├─ 你的手机: 192.168.1.101
├─ 你的iPad: 192.168.1.102
└─ 你的杯子: 192.168.1.103

你要访问L站

电脑(192.168.1.100)发出请求：“我要访问linux.do”
路由器收到，用自己的公网IP(11.4.51.4)转发出去
linux.do 服务器回复数据到 11.4.51.4
路由器记得是192.168.1.100发的请求，转发回你的电脑

这就是内网ip和公网ip的转换，多个处于内网的设备可以通过同一个公网ip来访问全世界。

既然路由器可以转发多个内网设备的流量，使之通过一个公网ip来访问网络，那么这些内网设备能不能是服务器呢？

恭喜你，你已经理解了NAT的核心原理！

接下来，让我们详细看看NAT服务器到底是怎么工作的。

在计算机网络中，网络地址转换（Network Address Translation，缩写为NAT），也叫做网络掩蔽或者IP掩蔽（IP masquerading），是一种在IP数据包通过路由器或防火墙时重写来源IP地址或目的IP地址的技术。NAT是将IP数据包包头中的IP地址转换为另一个IP地址的协议。当IP数据包通过路由器或者安全网关时，路由器或者安全网关会把IP数据包的源IP地址和/或者目的IP地址进行转换。

说白了就是，NAT的核心将一个公网ip地址映射给多个内网机器，让多个内网机器可以共用一个IPV4出口。

NAT机器有显而易见的好处：便宜。因为你用的是共享IPV4出口，不必独自一人承担整个ip的价格，尤其是昂贵的家宽机器，动辄30刀/月的家宽ip，如果变成NAT，让10个人来使用，那么价格一下就变成了3刀/月，瞬间便宜。

当然了，NAT机因为共享ip出口，所以很容易就变成滥用ip，各种滥用报告满天飞。

举个例子：假设我有个AT&T的公网IP 1.2.3.4，成本是30刀/月。
现在我开20台NAT服务器，给第一台用户（192.168.0.2）分配端口段 30001-30100：

端口映射示例：

1.2.3.4:30001 → 192.168.0.2:22 （SSH登录）
1.2.3.4:30002 → 192.168.0.2:80 （网站）
1.2.3.4:30003 → 192.168.0.2:443 （HTTPS）
1.2.3.4:30004 → 192.168.0.2:8080 （EMBY）
… 还有 30005-30100 可用（共100个端口）

此时，我想SSH登录就用 ssh root@1.2.3.4 -p 30001 即可。

如果用户需要在8080端口托管服务，就将 1.2.3.4:30004 映射到 192.168.0.2:8080：

登录/注册后可看大图
错误：http://192.168.0.2:8080 （内网IP，外网访问不到）
登录/注册后可看大图
正确：http://1.2.3.4:30004 （公网IP + 映射端口，访问成功）

一个公网ip的65536个端口不可能全被用完，平均分给每个内网机器100个端口都绰绰有余，这也是NAT技术广泛应用的原因。

NAT服务器 vs 独立IP服务器

特性

独立IP服务器

NAT服务器

公网IP独享多人共享一个(10人以上)
端口数量65536分配 10-100 或按需分配
价格30刀/月3刀/月
IP被墙/滥用独立，只和你有关共担，一人违规全体受影响
建站方便困难（需要非标端口）
适用场景正经业务学习、轻量使用
2.NAT服务器使用大致流程和思路

既然已经知道了NAT机器和独立ip机器的区别，那么使用也很容易可以理解了。

购买NAT服务器 → 获取内网IP → 获取公网IP/域名 →
添加端口映射 → SSH登录测试 → 部署服务 → 配置DDNS（可选） → 正常使用

DDNS技术：Dynamic DNS（动态域名解析）- 当你的公网IP变化时，自动更新域名指向新IP，就不用我们每次更新后上来看新ip是多少再修改服务。有些厂商会提供DDNS，有些厂商不会。

判断你是否需要DDNS：

登录/注册后可看大图
需要：商家没提供DDNS，且公网IP会变化
登录/注册后可看大图
不需要：商家提供了DDNS域名，或公网IP固定

购买厂商服务器前，确认NAT机器给几个端口，比如常见的有

Unlimited IPv4 NAT Port //不限制端口数，可以按需要自己进行映射，用多少映射多少计算型端口映射 //商家已经提前帮你映射好了，购买后可直接使用，部署服务记得部署到对应的端口上20 IPv4 NAT Ports //商家只给20个端口

端口映射的注意事项

购买后按照商家的说明去映射端口即可，一般而言，建议内外服务端口保持一致，即公网IP:40001 → 内网IP:40001，不然有些服务容易出bug。

为什么建议端口一致？

有些应用硬编码了端口号，内外不一致会出问题
配置文件更容易管理，不容易搞混
排查问题时更方便，不用来回转换

什么时候端口不一致？

当你的可用端口范围不包含服务默认端口时
例如：你的端口是 30001-30100，但服务默认用 8080
这时你可以映射 30004 → 8080，外网访问公网IP:30004 即可

映射端口的基本步骤：

确认内网IP（邮件或面板查看）
确认要运行的服务需要什么端口
在面板添加映射规则：
- 协议：TCP（大部分服务）或 UDP（游戏/语音）
- 公网端口：从你的端口范围中选一个
- 内网端口：服务实际监听的端口
SSH登录测试连通性
部署服务并测试

3.NAT服务器实战使用

终于来到最喜欢的实操环节了，说一千道一万，不如做做实战看一看。

下面我会详细讲述我的思路和使用方法，并会用常见厂商作为例子，帮助小白使用。

nmcloud(牛马云)

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